一种自控温PTC电发热材料及其制备方法技术

技术编号:15504161 阅读:151 留言:0更新日期:2017-06-04 00:16
本发明专利技术公开了一种自控温PTC电发热材料,它是由下述重量份的原料组成的:碳粉56‑78、N,N‑二甲基甲酰胺0.6‑1.4、纳米碳2‑3、氮化硼0.7‑1.3、氧化亚砜11‑16、钛酸丁酯0.7‑1、季戊四醇四丙烯酸酯3‑4、低密度聚乙烯30‑37、对甲苯磺酸1.5‑1.8、2,4,6‑三叔丁基苯酚0.7‑1、苯乙烯60‑70、过氧化二异丙苯0.2‑0.4、烯基琥珀酸酐3‑4、异丙醇0.1‑0.2、三乙醇胺0.3‑0.4。本发明专利技术具有较低的室温电阻率、稳定的导电性能、较高的PTC强度及较弱的NTC效应及较好的重复性。

Self controlled temperature PTC electric heating material and preparation method thereof

The invention discloses a PTC automatic temperature control electric heating material, which is composed of the following raw materials in weight portion: 78, 56 toner N, N two DMF 0.6 1.4, 2 3 nano carbon and boron nitride 0.7 1.3, 16, 11 sulfoxide oxidation 0.7 butyl titanate 1, four, 3 pentaerythritol acrylate 4, 30 low density polyethylene 37, p-toluenesulfonic acid 1.8, 2,4,6 1.5 tritertbutyl phenol 0.7 1, 70, 60 styrene cumene peroxide two 0.2 0.4, 3 4 alkenyl succinic anhydride, isopropanol 0.1 0.2, triethanolamine 0.3 0.4. The present invention has low room temperature resistivity, stable conductivity, higher PTC strength, weaker NTC effect and better repeatability.

【技术实现步骤摘要】
一种自控温PTC电发热材料及其制备方法
本专利技术涉及一种复合材料,尤其涉及一种自控温PTC电发热材料及其制备方法。
技术介绍
PTC高分子发热材料作为过热、过流保护和自控温加热材料广泛应用于通信、计算机、汽车、工业控制、家用电器等众多领域中。目前的有机PTC材料主要以石墨和炭黑为导电填料,主要存在室温电阻分布较宽,PTC强度小、稳定性较低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种自控温PTC电发热材料及其制备方法,其具有较低的室温电阻率、稳定的导电性能、较高的PTC强度及较弱的NTC效应及较好的重复性。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案。一种自控温PTC电发热材料,它是由下述重量份的原料组成的:碳粉56-78、N,N-二甲基甲酰胺0.6-1.4、纳米碳2-3、氮化硼0.7-1.3、氧化亚砜11-16、钛酸丁酯0.7-1、季戊四醇四丙烯酸酯3-4、低密度聚乙烯30-37、对甲苯磺酸1.5-1.8、2,4,6-三叔丁基苯酚0.7-1、苯乙烯60-70、过氧化二异丙苯0.2-0.4、烯基琥珀酸酐3-4、异丙醇0.1-0.2、三乙醇胺0.3-0.4。进一步地,它是由下述重量份的原料组成的:碳粉65、N,N-二甲基甲酰胺1.1、纳米碳2.5、氮化硼0.9、氧化亚砜14、钛酸丁酯0.8、季戊四醇四丙烯酸酯3.5、低密度聚乙烯33、对甲苯磺酸17、2,4,6-三叔丁基苯酚0.8、苯乙烯65、过氧化二异丙苯0.3、烯基琥珀酸酐3.5、异丙醇0.15、三乙醇胺0.35。一种自控温PTC电发热材料的制备方法,包括以下步骤:(1)取上述对甲苯磺酸,加入到起重量130-160倍的蒸馏水中,搅拌均匀,送入到40-45℃的水浴中,保温搅拌10-15分钟,出料,加入上述碳粉,超声15-20分钟,过滤,将沉淀真空干燥1-2小时,得酸化碳粉;(2)将上述氧化亚砜与N,N-二甲基甲酰胺混合,搅拌均匀,加入上述酸化碳粉,在60-65℃的水浴中保温搅拌20-22小时,将反应产物抽滤并真空干燥,得酰化碳粉;(3)将上述钛酸丁酯、异丙醇、三乙醇胺混合,搅拌均匀,加热至60-90℃,并保温1.5-2小时,得有机钛交联剂;(4)将上述低密度聚乙烯、氮化硼、季戊四醇四丙烯酸酯、2,4,6-三叔丁基苯酚在80-90℃下混炼10-15分钟,得混合料;(5)将上述混合料、酰化碳粉、有机钛交联剂及其他剩余原料混合,加热至105-110摄氏度,混炼17-25分钟,再通入γ射线处理5-7分钟,挤出造粒,即得到所述自控温PTC电发热材料。本专利技术的优点为:本专利技术首先将碳粉用对甲苯磺酸处理,引入含氧基团,改善其分散性,然后经过胺化处理,可以降低碳粉的表面能,消除其表面电荷,提高了碳粉的分散能力,使得室温电阻率较低,复合体系的PTC强度较高;采用钛酸丁酯制成的有机钛交联剂,在交联反应的同时,有效提高了聚合物的粘合性;在混合制备过程中采用γ射线进行处理,使得复合体系的NTC效应大大降低,而且还提高了体系的热循环和电热平衡温度重现性;加入2,4,6-三叔丁基苯酚,使得复合材料的长期通电稳定性和反复通断电稳定性得以提高,而且2,4,6-三叔丁基苯酚也在加工过程中起到了润滑聚合物的作用。具体实施方式以下是本专利技术的实施例一。一种自控温PTC电发热材料,它是由下述重量份的原料组成的:碳粉56、N,N-二甲基甲酰胺0.6、纳米碳2、氮化硼0.7、氧化亚砜11、钛酸丁酯0.7、季戊四醇四丙烯酸酯3、低密度聚乙烯30、对甲苯磺酸1.5、2,4,6-三叔丁基苯酚0.7、苯乙烯60、过氧化二异丙苯0.2、烯基琥珀酸酐3、异丙醇0.1、三乙醇胺0.3。以下是本专利技术的实施例二。一种自控温PTC电发热材料,它是由下述重量份的原料组成的:碳粉65、N,N-二甲基甲酰胺1.1、纳米碳2.5、氮化硼0.9、氧化亚砜14、钛酸丁酯0.8、季戊四醇四丙烯酸酯3.5、低密度聚乙烯33、对甲苯磺酸17、2,4,6-三叔丁基苯酚0.8、苯乙烯65、过氧化二异丙苯0.3、烯基琥珀酸酐3.5、异丙醇0.15、三乙醇胺0.35。以下是本专利技术的实施例三。一种自控温PTC电发热材料,它是由下述重量份的原料组成的:碳粉78、N,N-二甲基甲酰胺1.4、纳米碳3、氮化硼1.3、氧化亚砜16、钛酸丁酯1、季戊四醇四丙烯酸酯4、低密度聚乙烯37、对甲苯磺酸1.8、2,4,6-三叔丁基苯酚1、苯乙烯70、过氧化二异丙苯0.4、烯基琥珀酸酐4、异丙醇0.2、三乙醇胺0.4一种自控温PTC电发热材料的制备方法,包括以下步骤:(1)取上述对甲苯磺酸,加入到起重量140倍的蒸馏水中,搅拌均匀,送入到45℃的水浴中,保温搅拌13分钟,出料,加入上述碳粉,超声17分钟,过滤,将沉淀真空干燥1.5小时,得酸化碳粉;(2)将上述氧化亚砜与N,N-二甲基甲酰胺混合,搅拌均匀,加入上述酸化碳粉,在63℃的水浴中保温搅拌21小时,将反应产物抽滤并真空干燥,得酰化碳粉;(3)将上述钛酸丁酯、异丙醇、三乙醇胺混合,搅拌均匀,加热至80℃,并保温2小时,得有机钛交联剂;(4)将上述低密度聚乙烯、氮化硼、季戊四醇四丙烯酸酯、2,4,6-三叔丁基苯酚在90℃下混炼13分钟,得混合料;(5)将上述混合料、酰化碳粉、有机钛交联剂及其他剩余原料混合,加热至110摄氏度,混炼19分钟,再通入γ射线处理7分钟,挤出造粒,即得到所述自控温PTC电发热材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自控温PTC电发热材料,其特征在于,它是由下述重量份的原料组成的:碳粉56‑78、N,N‑二甲基甲酰胺0.6‑1.4、纳米碳2‑3、氮化硼0.7‑1.3、氧化亚砜11‑16、钛酸丁酯0.7‑1、季戊四醇四丙烯酸酯3‑4、低密度聚乙烯30‑37、对甲苯磺酸1.5‑1.8、2,4,6‑三叔丁基苯酚0.7‑1、苯乙烯60‑70、过氧化二异丙苯0.2‑0.4、烯基琥珀酸酐3‑4、异丙醇0.1‑0.2、三乙醇胺0.3‑0.4。

【技术特征摘要】
1.一种自控温PTC电发热材料,其特征在于,它是由下述重量份的原料组成的:碳粉56-78、N,N-二甲基甲酰胺0.6-1.4、纳米碳2-3、氮化硼0.7-1.3、氧化亚砜11-16、钛酸丁酯0.7-1、季戊四醇四丙烯酸酯3-4、低密度聚乙烯30-37、对甲苯磺酸1.5-1.8、2,4,6-三叔丁基苯酚0.7-1、苯乙烯60-70、过氧化二异丙苯0.2-0.4、烯基琥珀酸酐3-4、异丙醇0.1-0.2、三乙醇胺0.3-0.4。2.根据权利要求1所述的自控温PTC电发热材料,其特征在于,它是由下述重量份的原料组成的:碳粉65、N,N-二甲基甲酰胺1.1、纳米碳2.5、氮化硼0.9、氧化亚砜14、钛酸丁酯0.8、季戊四醇四丙烯酸酯3.5、低密度聚乙烯33、对甲苯磺酸1.7、2,4,6-三叔丁基苯酚0.8、苯乙烯65、过氧化二异丙苯0.3、烯基琥珀酸酐3.5、异丙醇0.15、三乙醇胺0.35。3.一种如权利要求1所述的自控温PTC...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛吉平张浩杰
申请(专利权)人:宁波爱克创威新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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